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柴油发电机作为备用电源的负载计算公式
发布时间:2019-04-18 13:28:41  ▏阅读:

柴油发电机作为备用电源的负载计算公式

(建立以下数学模型,仅以消防负荷计算为例。为便于编程,多处进行了适当的简化和假设,不另说明。)

1.1 发电机容量大小须满足稳定计算负荷需要

Pjs=Kc·Pe=Pe Prg=K·Pjs=1.2Pe

式中:Prg  待求发电机持续功率(kW)。编程中考虑为单台机。

Pjs  消防设备稳定计算负荷(kW)。

Pe  建筑物内任一防火分区发生火灾时,最大可能开启消防设备之总安装功率(kW)。

为已知量,运行程序时直接键入。编程中Pe≤800kW。Kc 消防设备总需用系数,取Kc=1。K 可靠系数,取K=1.2。

1.2 发电机容量大小须满足电动机端子容许电压降

1.2.1 简化计算电路从略

1.2.2 发电机母线上的启动负荷等于已接负荷与单台电动机启动容量之和,即Sqg=Sfh+Sq

此时,考虑最极端的情况,即认为除待启电动机外,其它负荷已全部投入,则有

Pfh+Prm=Pe,从而Sfh=Pfh/COSΦ’=(Pe-Prm)/COSΦ’=(Pe-Prm)/0.8=1.25(Pe-Prm) 

此 外 ,Sq=1/[1/(kp·Sqm)+XL/(Urg2)] Sqm=C·Srm= C·Prm/0.8, XL=(0.07+6.3/S)·L/1000

1.2.3 电动机端子电压Uwm 与发电机母线电压(Uwg)存在关联,即

Uwg=kp·Sqm·Uwm/Sq

1.2.4 如前所述,对于不同励磁及调压方式的发电机,其允许启动负荷亦不同,进而对机组容量选择产生影响。若认为所选发电机带自动调整励磁装置,则对应于不同启动负荷相对值,发电机母线上稳态电压相对值满足表1:

表1

 

Sqg/Srg

0.8

1.0

1.2

1.5

2.0

Uwg

1.00

0.95

0.85

0.75

0.60

 

以表1数据拟合方程,则当 Uwg=0.75~0.95时,近似存在: Sqg/Srg=5Uwg2-11Uwg+6.9375

或 Srg=Sqg/(5Uwg2-11Uwg+6.9375)

 

而 Prg=Srg·COSΦ=0.8Srg=0.8Sqg/(5Uwg2-11Uwg+6.9375);又因上述推导均为临界值,故实际工程中取:

Prg≥0.8Sqg/(5Uwg2-11Uwg+6.9375) 编程中以此作为发电机容量校验公式。3.2.5符号说明

Sqg  发电机启动时发电机母线上的起动负荷(kVA);

 

Srg  发电机的额定容量(kVA),为待求量;

 

Sq  电动机启动时,启动回路的额定输入容量(kVA);

 

Sfh 电动机启动时,发电机母线上已接负荷(kVA);

 

Urg  发电机的额定电压(kV),取 Urg=0.4kV;

 

Uwg 电动机启动时,发电机母线上的稳态电压相对值;

 

Uwm----电动机启动时,其端子上所要求的稳态电压相对值, 程序中取 Uwm=0.8; C 电动机全压启动之电流倍数。程序中取 C=7;

kp 电动机的启动系数,见表2:

 

表2

 

启动方式

 

 

全压启动

 

 

Y-△启动

 

 

自耦变压器65%抽头启动

kp

1.0

0.3333

0.4225

Sqm  电动机额定启动容量(kVA);

 

Srm  电动机额定容量(kVA);

 

Prm----电动机额定功率(kW)。编程中,取 Prm=0.8Srm,  且0<Prm≤150kW。

 

XL  电动机至发电机配线线路(铜芯)之阻抗(千欧);

 

L 电动机至发电机配线线路(铜芯)之长度(千米)。编程中,0<L≤0.1千米。

 

S 电动机至发电机配线线路(铜芯)之导线截面(mm2)。编程中,S 值按表3自动取值。

表3

0<Prm≤5.5 5.5<Prm≤7.5 7.5<Prm≤15 15<Prm≤18.5

S≥2.5(取等号, 下同)

S=4 S=6 S=10

 

18.5<Prm≤22

22<Prm≤30

30<Prm≤37

37<Prm≤45

S=16

S=25

S=35

S=50

45<Prm≤55

55<Prm≤90

90<Prm≤110

110<Prm≤150

S=70

S=95

S=120

S=185

 

康明斯发电机1.png


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